全固态电池尽管有很多优点,劣势也十分明显。北京理工大学教授吴锋告诉记者,固态电池研究的重点在于离子的导电性。因为固态电解质的导电性要在一定温度下才能实现,所以在室温下固态电池往往很难工作。法国有3000多辆采用全固态电池的电动出租车投入运营。其全固态电池电芯采用Li、PEO、LFP材料,电芯能量密度260Wh/kg,电池Pack能量密度200Wh/kg,工作温度在60~80℃。
相比液态电解质,固态电解质电导率总体偏低。这导致全固态电池的内阻较大,倍率性能整体偏低,高倍率放电时电压下降较大。短时间内无法实现液态电解质材料锂离子电池的快充功能。快充能力往往是衡量电动汽车的重要性能指标之一,也是公共交通领域必不可缺的重要功能之一。在这方面的先天欠缺将影响固态电池的公众接受程度。
另一方面,全固态锂离子电池成本总体偏高,电解质生产工艺复杂、成本高昂,生产速度慢,单体电池容量很小,适合做消费电子类电池,尚不能满足车用动力锂离子电池的要求。就目前全固态电池的综合指标而言,假如与普通锂离子电池在车用动力锂离子电池市场上竞争,并没有太大的优势。
全固态电池在固态电解质的电导率、电池倍率,电池制备效率、成本控制方面,仍然有一段路要走。相信在远期,随着技术的发展,全固态电池必将能够发挥其能量密度大、安全性高等一系列优点,走入人们的生活,成为推动人类文明发展的科技成果。